(57)【要約】【課題】ワークへの巻線開始時に巻線へ生じる急激な張力の変化に対して、これを緩和するための緩和機構を備えることで、巻線工程の不具合や巻線不良品の発生を低減し、品質の安定と生産性の向上を図る。【解決手段】巻線機の線材ストッパ１，２において、線材に生じた規定以上の張力を緩和するための緩和機構を設ける。緩和機構は弾性復元手段とすることができ、線材ストッパの線材を一時保持するクランプ部をこの弾性復元手段を介在させて基台に固定する。弾性復元手段は、コイルバネ、弾性樹脂、板バネ、若しくはねじりバネ、のいずれか、又はこれらの組合わせが可能である。具体的には、線材ストッパ１，２の基台１０，２０への取付け軸１２，２１と同軸上にコイルバネ１１、又はねじりバネ２３を配設し、このバネを介して線材を一時保持するクランプ部１３，２２を配設する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線機（３）等による巻線作業時に線材の一端側を保持しておくための線材ストッパ（１，２）において、
線材に生じた規定以上の張力を緩和するための緩和機構を設けたことを特徴とする線材ストッパ。
【請求項２】
緩和機構を弾性復元手段（１１，２３）とし、線材ストッパ（１，２）の線材を一時保持するクランプ部（１３，２２）をこの弾性復元手段を介在させて基台（１０，２０）に固定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の線材ストッパ。
【請求項３】
弾性復元手段（１１，２３）をコイルバネ、弾性樹脂、板バネ、若しくはねじりバネ、のいずれか、又はこれらの組合わせとしたことを特徴とする請求項１、又は２記載の線材ストッパ。
【請求項４】
線材ストッパ（１，２）の基台（１０，２０）への取付け軸（１２，２１）と同軸上にコイルバネ（１１）、又はねじりバネ（２３）を配設し、このバネを介して線材を一時保持するクランプ部（１３，２２）を配設して成ることを特徴とした請求項１、２、又は３記載の線材ストッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻線機等による巻線作業時に線材の端部を保持しておくための線材ストッパに関し、特に、作業時に巻線へ生じる急激な張力の変化に対して、これを緩和するための緩和機構を備えた線材ストッパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
巻線機は、供給された線材の先端部を線材ストッパで保持した後、ワークに対する巻線作業を行うものであり、フライヤー型と巻枠型の巻線機に大別される。フライヤー型の巻線機は、先端側に線材の供給口が配置された腕状のフライヤーを、ワーク周りに周回させることで線材を巻線するものである。巻枠型の巻線機は、ワーク自体を回転させることで線材を巻線しており、フライヤー型のようにフライヤーを用いていない。
【０００３】
いずれの巻線機でも、走行中の線材の張力を制御する張力制御機構を備えてはいるが、フライヤーやワークが回転、あるいは移動した場合には線材の張力変化に追従が間に合わず、線材ストッパ側の線材には急激な張力の増減が作用することがあった。このことは、線材の断線や伸長を引き起こし、生産効率の低下や巻線済ワークの不良を引き起こしていた。このような観点から、張力制御機構とは別に、線材の張力を調整する機構を線材ストッパ側に設けた巻線機が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、軸方向に昇降可能なスプリングを線材ストッパに追加して、線材ストッパで保持した線材にスプリングの付勢力を超える過剰な張力が作用した場合、線材ストッパが軸方向に引き出されることで線材の張力を低減させるリード線端末処理装置が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、線材ストッパに３次元移動機構を接続して線材の供給口から繰り出される線材の張力を適切に減衰させる線材のテンション減衰装置が開示されている。
【特許文献１】特開昭５７−９１５０９、実施例および図１から図６等。
【特許文献２】特開平９−３２６３２４、段落番号００２８−００２９および図１等。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、線材ストッパ用のスプリングと張力低減用のスプリングが同軸線に沿って動くため、瞬間的に大きな張力が作用したような場合には線材ストッパの押圧子も開き線材が外れてしまうという問題があった。
また、特許文献２における３次元移動機構は、センサ情報に基づいて線材ストッパを移動させて線材の張力を減衰させるため、線材に対する過剰な張力が瞬間的に作用したような場合には対応が困難であった。
【０００７】
上記課題に鑑み、本発明は、作業時に巻線へ生じる急激な張力の変化に対して、これを緩和するための緩和機構を備えることで、線材の断線や伸長を防止することを目的とした、新規な、線材ストッパを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る線材ストッパは、以下のように構成している。すなわち、本発明の第１構成では、巻線機（３）等による巻線作業時に線材の一端側を保持しておくための線材ストッパ（１，２）において、線材に生じた規定以上の張力を緩和するための緩和機構を設けたことを特徴とする。第１構成の採用により、線材に過大な張力が作用するような場合には、線材に作用する過剰な張力が抑制され、線材の断線や伸長が防止されることとなる。
【０００９】
第２構成では、第１構成の緩和機構を弾性復元手段（１１，２３）とし、線材ストッパ（１，２）の線材を一時保持するクランプ部（１３，２２）をこの弾性復元手段を介在させて基台（１０，２０）に固定するようにしたことを特徴とする。
第３構成では、第１または第２構成の弾性復元手段（１１，２３）をコイルバネ、弾性樹脂、板バネ、若しくはねじりバネ、のいずれか、又はこれらの組合わせとしたことを特徴とする。第２構成、第３構成の採用により、線材に過大な張力が作用した場合には、弾性復元手段の変形により張力の増大分を吸収すると共に、線材の張力が低減すると弾性復元手段の復元力により弾性変形前の元の形状に戻り、クランプ部は初期位置に復帰する。これにより、線材に作用する過剰な張力が緩和されて、線材の断線や伸長が回避される。
【００１０】
第４構成では、第１、第２、又は第３構成における線材ストッパ（１，２）の基台（１０，２０）への取付け軸（１２，２１）と同軸上にコイルバネ（１１）、又はねじりバネ（２３）を配設し、このバネを介して線材を一時保持するクランプ部（１３，２２）を配設して成ることを特徴とする。第４構成の採用により、従来構造の線材ストッパに対する緩和構造の付与が容易に行われることとなる。
なお、特許請求の範囲、明細書および図面における符号は本発明の理解のために付したものであり、これにより本発明の技術的思想を限定的に解釈してはならない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る線材ストッパを採用することで、ワークへの巻線開始時（いわゆる、回転立上がり時）などにおいて規定以上の張力が一時的に線材に作用した場合でも、緩和機構が迅速に反応してその過剰張力を吸収するため、線材の断線や伸長を防止でき、巻線工程の不具合や巻線不良品の発生を低減し、品質の安定と生産性の向上等を図ることが可能となる。
【００１２】
特に、緩和機構を弾性復元手段とし、この弾性復元手段を介在させてクランプ部を基台に固定することで、弾性復元手段の変形および元形状への復帰により一時的な張力の増加に対して迅速に対応することができ、これによる線材（巻線）への悪影響（線材の断線や伸長）を未然にかつ効果的に防止することが可能となる。
【００１３】
さらに、線材ストッパの取付け軸に弾性復元手段としてコイルバネ、又はねじりバネ等を用い、あるいはこれらの単一または組合わせたものを介在させてクランプ部を配設することにより、線材を把持したクランプ部の取付け部は過剰な張力が作用した場合には撓むことによってこの張力に対抗する（これを過剰張力の吸収と見ることもできる。）。一方、これらの過剰張力が軽減または解消された場合は、それに連れて元の状態に復元する緩和構造を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る線材ストッパについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の記載中、上下左右の方向性の記載を用いているが、これは図面上限りのものであって、これに限定するものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１は実施例１における線材ストッパの部分断面図であり、図２は実施例１における線材ストッパの作動説明図である。実施例１における線材ストッパ１は、巻線機３（詳細図面省略。）の所定位置に配設した盤状の基台１０に配置している。基台１０の上面には、軸線１１ｃを（図面において）上下方向としたコイルバネ１１の下端部１１ｂを固定しており、コイルバネ１１の上端部１１ａには、コイルバネ１１の軸線１１ｃと同軸線を有する丸棒状の軸体１２を取り付けている。
【００１６】
軸体１２の下部側には円柱状に形成したクランプ部１３を貫通させるようにして保持しており、クランプ部１３より上側の軸体１２には、厚肉円盤状の把持体１３ａと把持バネ１３ｂを環装している。また、軸体１２の上端部１２ａと下端部１２ｂには固定部材１４を配置して、クランプ部１３、把持体１３ａおよび把持バネ１３ｂの外れ止めとしている。なお、線材ストッパ１の配置は巻線機３に対して上下方向に限定するものではなく、巻線機３の仕様によっては、軸体１２の配置方向を横方向や斜め方向としたり、又は線材ストッパ１全体を下向き配置としても良い。
［実施例１の作用］
【００１７】
上記構成の線材ストッパ１は、基台１０側を巻線機３の所定箇所に取り付けることで設置される。線材ストッパ１を用いて線材Ｔの巻回作業を行うには、まず、巻線機３のフライヤー３０に配置したノズル３１から線材Ｔを引き出す。
【００１８】
続いて、巻線機３に設置した線材ストッパ１の把持体１３ａをクランプ部１３側から引き離し、把持体１３ａとクランプ部１３との間に線材Ｔの先端側を挟み込んだ後、把持体１３ａを戻すと、線材Ｔは把持バネ１３ｂからの付勢力（押圧力）により把持体１３ａとクランプ部１３との間に把持される。この状態を初期状態とし、コイルバネ１１は軸体１２と同軸線上に直立状態で配置される。
【００１９】
ここで、巻線作業を行うフライヤー３０を回転させてワークＷに対する線材Ｔの巻回を開始すると、ノズル３１からの線材Ｔの供給が追いつかず、線材ストッパ１側の線材Ｔがフライヤー３０あるいはワークＷ側に引っ張られる場合がある。
【００２０】
このような場合、弾性復元手段であるコイルバネ１１が線材Ｔの張力の緩和機構として機能する。まず、フライヤー３０側の周回位置に応じて異なる方向に引っ張り作用する線材Ｔの張力がクランプ部１３に作用する。これにより、線材ストッパ１のコイルバネ１１が撓んで軸線１１ｃが傾きクランプ部１３がフライヤー３０方向に揺動して線材Ｔをフライヤー３０側に繰出すことになる。このクランプ部１３の揺動により、線材Ｔに対する過大な張力の作用が回避（緩和）されることとなる。一方、線材Ｔの張力が低下した場合、クランプ部１３は初期位置の直立状態に戻るので、線材Ｔの張力は一定範囲内に維持される。
【実施例２】
【００２１】
図３は実施例２における線材ストッパの部分断面図であり、図４は実施例２における線材ストッパの作動説明図である。実施例２における線材ストッパ２は巻線機３（詳細図面省略。）の所定位置に配設した盤状の基台２０に配置している。基台２０の上面に立設した軸体２１には、クランプ部２２を軸回転自在に軸支持している。
【００２２】
クランプ部２２は、上下方向の両端から中間側に向かって縮径させた円柱形状に形成しており、上端部の外周縁部には線材を係止するための係止溝２２ａを設けている。クランプ部２２と基台２０との間の軸体２１には、ねじりバネ２３を環装しており、その上端部２３ａをクランプ部２２に固定すると共に、下端部２３ｂは基台２０側に固定している。また、軸体２１の上端２１ａには固定部材２４を配置して、軸体２１からクランプ部２２から外れないようにする外れ止めとしている。
［実施例２の作用］
【００２３】
上記構成の線材ストッパ２は、基台２０側を巻線機３の所定箇所に取り付けることで設置される。線材ストッパ２を用いた線材Ｔの巻回作業では、まず、巻線機３のフライヤー３０に配置したノズル３１から線材Ｔを引き出す。
【００２４】
続いて、クランプ部２２の係止溝２２ａに線材Ｔの先端側を係止し、クランプ部２２の外周に線材Ｔを巻回する。この状態では、ねじりバネ２３には線材Ｔの張力が作用しておらず、初期位置から軸回転していない。ここで、フライヤー３０を回転させてワークＷに対する線材Ｔの巻回を開始すると、ノズル３１からの線材Ｔの供給が追いつかず、線材ストッパ１側の線材Ｔがフライヤー３０側に引っ張られる場合がある。
【００２５】
このような場合、弾性復元手段であるねじりバネ２３が線材Ｔの張力の緩和機構として機能する。すなわち、クランプ部２２を介して線材Ｔの張力がねじりバネ２３に作用し、クランプ部２２はねじりバネ２３の付勢力に抵抗しながら軸回転し、クランプ部２２に巻回した線材Ｔを一旦フライヤー３０方向に繰出して、線材Ｔに作用する過剰な張力を軽減（緩和）するようにしている。これにより、線材Ｔに対する過剰な張力が、クランプ部２２にそのまま作用することが防止される。線材Ｔに対する過剰な張力が、クランプ部２２にそのまま作用した場合は、その反力で線材Ｔに過剰な張力が作用して線材Ｔの切断や伸長の障害が発生する恐れがある。別言すると、過剰な張力は、クランプ部２２の軸回転をもってねじりバネ２３によって吸収され、緩和機構として機能すると言うことができる。
【００２６】
一方、線材Ｔの張力が低下した場合、初期位置へ戻ろうとするねじりバネ２３の復元力よってクランプ部２２が巻戻し方向に軸回転し、クランプ部２２に線材Ｔが巻き取られる。これらの動きによって、線材Ｔに作用する張力は一定範囲内に維持される。
［他の実施形態の可能性］
【００２７】
本発明に係る線材ストッパは、巻枠型その他の構成の巻線機の線材ストッパに適用することも可能である。また、上記実施例では、線材ＴをワークＷに絡げた状態の緩和機構として説明したが、本発明の線材ストッパは線材ＴをワークＷに絡げない状態においても、緩和機構を機能させることが可能である。
【００２８】
さらに、緩和機構としての弾性復元手段は、例えば、実施例１のコイルバネを板バネに置き換えたり、実施例２のコイル状のねじりバネを棒状のねじりバネに置き換える等、特に限定されるものではなく、弾性樹脂とすることも可能である。
【００２９】
さらにまた、本発明の主要部である緩和機構の構成に当っては、コイルバネやねじりバネなどをそれぞれ単独で用いることに限定する必要はなく、同種のものまたは異種のものを適宜組合わせて構成しても良い。例えば、バネ係数の異なるコイルバネを同軸上連結したり、同軸上の内外多重に配置したり、またはコイルバネとねじりバネを組合わせたりしても良い。さらにゴム材などの弾性樹脂体を介在させたり、複合配置（例えば、円筒ゴム体の内部又は外部の同軸上にコイルバネを配置するなどの構成。）をするようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１における線材ストッパの部分断面図である。
【図２】実施例１における線材ストッパの作動説明図である。
【図３】実施例２における線材ストッパの部分断面図である。
【図４】実施例２における線材ストッパの作動説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  線材ストッパ（実施例１）
１０  基台
１１  コイルバネ
１１ａ  上端部
１１ｂ  下端部
１１ｃ  軸線
１２  軸体
１２ａ  上端部
１２ｂ  下端部
１３  クランプ部
１３ａ  把持体
１３ｂ  把持バネ
１４  固定部材
２  線材ストッパ（実施例２）
２０  基台
２１  軸体
２１ａ  上端部
２２  クランプ部
２２ａ  係止溝
２３  ねじりバネ
２３ａ  上端部
２３ｂ  下端部
２４  固定部材
３  巻線機
３０  フライヤー
３１  ノズル
Ｔ  線材
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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